動態(tài)特性可調(diào)微運動平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及精密運動平臺，可用于精密操作和宏微復合高速精密補償，本實用新型具體涉及動態(tài)特性可調(diào)微運動平臺。
【背景技術】
[0002]為了實現(xiàn)一維精密運動，精確、穩(wěn)定的進給機構顯得尤為重要，因為它與產(chǎn)品的質(zhì)量密切相關。另外，復雜光學自由曲面由于體積小，高精度更是對微進給機構提出了嚴格的要求。微進給系統(tǒng)是加工此類產(chǎn)品的基礎，其廣泛應用于快刀伺服進給系統(tǒng)，微動工作臺和宏微復合平臺等中。傳統(tǒng)的微進給裝置通常采用固定頻率設計，對材料特性和制造誤差提出了極高的要求，尤其在加工不同產(chǎn)品時，其驅動頻率通常會變化，使得固定頻率的運動平臺位移放大因子不一致，從而使得位移放大失真。
[0003]在先技術1:剛度可調(diào)節(jié)的快刀伺服器(實用新型專利申請?zhí)?01210055119.X)實用新型了一種剛度可調(diào)的快刀伺服機構，該機構的原理是采用對稱布置的柔性鉸鏈，消除垂向伴生運動。剛度調(diào)節(jié)是通過安裝在前面的壓緊彈簧，只能通過更換彈簧來該改變剛度，不能連續(xù)可調(diào)。
[0004]在先技術2:—種基于柔性鉸鏈放大機構的頻率可調(diào)快刀伺服進給裝置(實用新型申請?zhí)?201210250524.7)實用新型了一種基于柔性鉸鏈彈片的快刀伺服機構，頻率調(diào)節(jié)原理是通過彈片的張力，可以實現(xiàn)頻率和剛度的連續(xù)可調(diào)。但是，該機構采用位移放大方式存在有應力集中的柔性鉸鏈，影響機構的使用壽命。
[0005]在先技術3:基于應力剛化原理的剛度頻率可調(diào)一維微動平臺(實用新型申請?zhí)?201410214605.0)實用新型了一種基于預應力膜，頻率可調(diào)，能根據(jù)不同的工況和驅動頻率，可在工作前或工作過程中調(diào)節(jié)微動平臺的固有頻率，取消了柔性鉸鏈放大機構，并采用音圈電機替代壓電陶瓷，通過非接觸的驅動和位移測量，實時判斷載荷工況，并根據(jù)載荷工況的變化，動態(tài)調(diào)節(jié)驅動機構的頻率，可以實現(xiàn)動態(tài)特性的智能匹配。雖然解決了上述兩個問題，但是該機構在工作運動過程中會出現(xiàn)共振點，使其微動平臺不可工作在任意頻率點上，需要通過調(diào)節(jié)避開共振點，限定了工作頻率范圍。本實用新型增設了抗共振的阻尼結構，使微動平臺可工作在任意頻率點上而不產(chǎn)生無窮的振幅，無需避開共振點，可在任意頻帶上工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提出一種可在任意頻率點上工作的動態(tài)特性可調(diào)微運動平臺，通過調(diào)節(jié)張緊力來改變機構的剛度和固有頻率，并通過可變阻尼器設置任意頻率點的最優(yōu)阻尼，實現(xiàn)任意頻率下的一致位移輸出要求。
[0007]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0008]動態(tài)特性可調(diào)微運動平臺，包括基座、彈片組、微運動子平臺、外框架、驅動器、微動工作臺、張緊力調(diào)節(jié)機構、位移傳感器和可變阻尼器；
[0009]所述微運動子平臺的兩側通過所述彈片組與所述外框架內(nèi)壁連接，所述彈片組內(nèi)的彈片為平行布置，且所述彈片的長度方向垂直于所述微運動子平臺的運動方向；
[0010]所述外框架剛性固定于所述基座，所述微動工作臺剛性固定于所述微運動子平臺；
[0011]所述驅動器包括有定子和動子，所述的定子固定于所述基座或者所述外框架，所述動子固定在所述微運動子平臺上；
[0012]所述位移傳感器設于所述微運動子平臺的進給方向的端部；
[0013]所述外框架與所述彈片組連接處設有槽，使所述外框架內(nèi)側形成較薄的可變形的彈性件，所述外框架設有調(diào)節(jié)所述彈性件變形度的所述張緊力調(diào)節(jié)機構；
[0014]所述可變阻尼器設置于所述位移傳感器內(nèi)。
[0015]優(yōu)選的，所述可變阻尼器為擠壓型阻尼器或磁流變阻尼器。
[0016]優(yōu)選的，所述可變阻尼器為剪切型阻尼器。
[0017]優(yōu)選的，所述位移傳感器為電容式傳感器或電感式傳感器。
[0018]優(yōu)選的，所述彈片組、微運動子平臺和外框架為一體式結構。
[0019]優(yōu)選的，所述張緊力調(diào)節(jié)機構為穿過所述槽的螺栓，其兩端分別連接于所述槽的兩側。
[0020]優(yōu)選的，所述張緊力調(diào)節(jié)機構為穿過所述槽的壓電陶瓷驅動器，其兩端分別連接于所述槽的兩側。
[0021]本實用新型所提出的微動平臺頻率調(diào)節(jié)的技術原理為:預應力膜所構成的柔順機構的固有頻率與預應力膜的張力相關，通過調(diào)節(jié)預應力膜內(nèi)的張緊力來調(diào)節(jié)機構的固有頻率，滿足不同工況的要求，并通過在位移傳感器上設置有可變阻尼器，使微動平臺可在任意頻率點上工作，無需調(diào)節(jié)避開共振點；通過調(diào)節(jié)張緊力來改變機構的剛度和固有頻率，并通過可變阻尼器設置任意頻率點的最優(yōu)阻尼，實現(xiàn)任意頻率下的一致位移輸出要求。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的一種實例的正視圖；
[0023]圖2是本實用新型的另一種實例的正視圖；
[0024]圖3是本實用新型的一維微動平臺的彈片組、微運動子平臺和外框架的一體式結構示意圖。
[0025]其中，基座I，槽2，彈片組201，微運動子平臺202，外框架203，定子301，動子302，微動工作臺4，彈性件5，位移傳感器6，張緊力調(diào)節(jié)機構7，可變阻尼器8，壓電陶瓷片701，外框架203。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0027]動態(tài)特性可調(diào)微運動平臺，包括基座1、彈片組201、微運動子平臺202、外框架203、驅動器、微動工作臺4、張緊力調(diào)節(jié)機構7、位移傳感器6和可變阻尼器8 ;
[0028]所述微運動子平臺202的兩側通過所述彈片組201與所述外框架203內(nèi)壁連接，所述彈片組201內(nèi)的彈片為平行布置，且所述彈片的長度方向垂直于所述微運動子平臺202的運動方向；
[0029]所述外框架203剛性固定于所述基座1，所述微動工作臺4剛性固定于所述微運動子平臺202 ；
[0030]所述驅動器包括有定子3